Βασικά Χαρακτηριστικά της Ηλιακής Ενέργειας

πλεονέκτημα
(1) Universal: Ο ήλιος λάμπει έντονα στη γη, χωρίς γεωγραφικούς περιορισμούς. Βρίσκεται παντού σε ξηρά ή θάλασσα, βουνά ή νησιά και μπορεί να αναπτυχθεί και να χρησιμοποιηθεί άμεσα για εύκολη συλλογή χωρίς την ανάγκη εξόρυξης και μεταφοράς.
(2) Αβλαβές: Η ανάπτυξη και η χρήση της ηλιακής ενέργειας δεν θα μολύνει το περιβάλλον και είναι μια από τις πιο καθαρές πηγές ενέργειας. Στη σημερινή ολοένα και πιο σοβαρή περιβαλλοντική ρύπανση, αυτό είναι εξαιρετικά πολύτιμο.
(3) Γίγαντας: Η ετήσια ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στην επιφάνεια της Γης ισοδυναμεί με περίπου 130 τρισεκατομμύρια τόνους άνθρακα, που είναι η μεγαλύτερη πηγή ενέργειας που μπορεί να αναπτυχθεί στον κόσμο σήμερα.
(4) Μακροπρόθεσμα: Σύμφωνα με τον εκτιμώμενο ρυθμό πυρηνικής ενέργειας που παράγεται από τον ήλιο, η αποθήκευση υδρογόνου είναι επαρκής για να διατηρηθεί για δισεκατομμύρια χρόνια και η διάρκεια ζωής της Γης είναι επίσης περίπου αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια. Με αυτή την έννοια, μπορεί να ειπωθεί ότι η ενέργεια του ήλιου είναι ανεξάντλητη. [3]
έλλειψη
(1) Διασπορά: Αν και η συνολική ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στην επιφάνεια της Γης είναι μεγάλη, η πυκνότητα της ροής ενέργειας είναι πολύ χαμηλή. Κατά μέσο όρο, κοντά στον Τροπικό του Καρκίνου, σε καθαρό καλοκαιρινό καιρό, η ακτινοβολία της ηλιακής ακτινοβολίας είναι υψηλότερη το μεσημέρι, με μέση ηλιακή ενέργεια περίπου 1000 W που λαμβάνεται σε μια περιοχή 1 τετραγωνικού μέτρου κάθετα προς την κατεύθυνση του ηλιακού φωτός. Εάν χρησιμοποιηθεί ο ετήσιος ημερήσιος και νυχτερινός μέσος όρος, θα είναι μόνο περίπου 200W. Το χειμώνα, η πυκνότητα ροής ενέργειας είναι γενικά μόνο περίπου η μισή, και τις συννεφιασμένες μέρες, είναι συνήθως μόνο περίπου το 1/5, το οποίο είναι πολύ χαμηλό. Επομένως, για να ληφθεί ένα ορισμένο ποσό ισχύος μετατροπής κατά τη χρήση της ηλιακής ενέργειας, απαιτείται συχνά ένα σύνολο εξοπλισμού συλλογής και μετατροπής με σημαντική έκταση και το κόστος είναι σχετικά υψηλό.
(2) Αστάθεια: Λόγω φυσικών συνθηκών όπως η ημέρα και η νύχτα, η εποχή, το γεωγραφικό πλάτος και το υψόμετρο, καθώς και τυχαίων παραγόντων όπως η ηλιοφάνεια, η σκιά, τα σύννεφα και η βροχή, η ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει σε ένα συγκεκριμένο έδαφος είναι τόσο διακοπτόμενη και εξαιρετικά ασταθής, γεγονός που αυξάνει τη δυσκολία της μεγάλης κλίμακας εφαρμογής της ηλιακής ενέργειας. Προκειμένου να γίνει η ηλιακή ενέργεια μια συνεχής και σταθερή πηγή ενέργειας, η οποία τελικά να γίνει μια εναλλακτική πηγή ενέργειας που μπορεί να ανταγωνιστεί τη συμβατική ενέργεια, είναι απαραίτητο να λυθεί αποτελεσματικά το πρόβλημα αποθήκευσης ενέργειας, το οποίο είναι η αποθήκευση της ενέργειας της ηλιακής ακτινοβολίας κατά τις ηλιόλουστες μέρες. όσο το δυνατόν για χρήση τη νύχτα ή τις βροχερές μέρες. Ωστόσο, η αποθήκευση ενέργειας είναι επίσης ένας από τους ασθενέστερους κρίκους στην αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας.
(3) Χαμηλή απόδοση και υψηλό κόστος: Το επίπεδο ανάπτυξης της χρήσης ηλιακής ενέργειας είναι θεωρητικά εφικτό και τεχνικά ώριμο από ορισμένες απόψεις. Ωστόσο, ορισμένες συσκευές αξιοποίησης ηλιακής ενέργειας, λόγω της χαμηλής απόδοσης και του υψηλού κόστους τους, έχουν επί του παρόντος απόδοση εργαστηριακής χρήσης που δεν υπερβαίνει το 30%. Συνολικά, η οικονομία τους δεν μπορεί να ανταγωνιστεί τη συμβατική ενέργεια. Για ένα σημαντικό διάστημα στο μέλλον, η περαιτέρω ανάπτυξη της χρήσης της ηλιακής ενέργειας θα περιοριστεί κυρίως από οικονομικούς παράγοντες.
(4) Ρύπανση από ηλιακούς συλλέκτες: Επί του παρόντος, τα ηλιακά πάνελ έχουν συγκεκριμένη διάρκεια ζωής και γενικά πρέπει να αντικαθίστανται κάθε 3-5 χρόνια. Τα αντικατασταθέντα ηλιακά πάνελ είναι πολύ δύσκολο να αποσυντεθούν από τη φύση τους, προκαλώντας σημαντική ρύπανση.